磁性共振成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在磁性共振成像裝置中在裝置使用時(shí)產(chǎn)生的不需要的變動(dòng)磁場(chǎng)降低方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性共振成像裝置(以下，稱為MRI裝置)是利用對(duì)置于均勻的靜磁場(chǎng)中的被檢者照射高頻脈沖時(shí)產(chǎn)生的核磁共振現(xiàn)象，得到表示被檢者的物理性、化學(xué)性性質(zhì)的剖面圖像的裝置，尤其作為醫(yī)療用而被使用。
[0003]MRI裝置主要由在供被檢體插入的拍攝空間中產(chǎn)生均勻的靜磁場(chǎng)的磁鐵裝置、為了在拍攝空間中給予位置信息而脈沖狀地產(chǎn)生在空間上強(qiáng)度傾斜的磁場(chǎng)的傾斜磁場(chǎng)線圈、對(duì)被檢體照射高頻脈沖的RF線圈、接收由被檢體發(fā)出的磁性共振信號(hào)的接收線圈以及處理已接收的信號(hào)并顯示圖像的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。
[0004]作為MRI裝置性能提高的方法，有提高磁鐵裝置產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)的強(qiáng)度或均勻度。為了靜磁場(chǎng)更強(qiáng)的程度能夠得到更清晰的圖像，另外，在靜磁場(chǎng)寬闊的空間中更加一致的程度在整個(gè)寬闊的范圍內(nèi)都能夠得到清晰的圖像，MRI裝置指向磁場(chǎng)的強(qiáng)度與均勻性的提尚而繼續(xù)開發(fā)。作為其他性能提尚的方法，有傾斜磁場(chǎng)精度的提尚與傾斜磁場(chǎng)脈沖的尚速驅(qū)動(dòng)。這些有助于畫質(zhì)的提高與拍攝時(shí)間的縮短。尤其伴隨拍攝方法的多樣化，產(chǎn)生傾斜磁場(chǎng)脈沖的電流波形有成為伴隨高速時(shí)間變化的脈沖波形的傾向。
[0005]由于在傾斜磁場(chǎng)線圈中流動(dòng)脈沖狀的電流，不只是拍攝空間中的傾斜磁場(chǎng)，在拍攝空間外也產(chǎn)生泄露磁場(chǎng)，在構(gòu)成磁鐵裝置的金屬結(jié)構(gòu)件物由于產(chǎn)生變動(dòng)的磁場(chǎng)而產(chǎn)生渦電流。渦電流由于在拍攝空間內(nèi)產(chǎn)生變動(dòng)磁場(chǎng)，所以，會(huì)影響靜磁場(chǎng)與傾斜磁場(chǎng)的分布，也會(huì)對(duì)畫質(zhì)產(chǎn)生不好的影響。尤其在近年的MRI裝置中，由于伴隨拍攝方法的高度化而要求高精度的磁場(chǎng)，所以，減少渦電流成為重要的課題。因此，一般來說，在具備超導(dǎo)靜磁場(chǎng)磁鐵的高磁場(chǎng)(0.5特斯拉以上)的MRI磁鐵中，采用自行遮蔽型的傾斜磁場(chǎng)線圈，采用降低向拍攝空間以外的泄露磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)。另一方面，在具備中低磁場(chǎng)(小于0.5特斯拉)的靜磁場(chǎng)磁鐵的MRI裝置中，為了用輸出小的驅(qū)動(dòng)電源使用傾斜磁場(chǎng)線圈，代替不具備屏蔽線圈，在靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極面設(shè)置成為硅鋼片等的磁通量通路且渦電流產(chǎn)生小的磁性體磁極片。另夕卜，在中低磁場(chǎng)的靜磁場(chǎng)磁鐵中使用作為磁性體的鐵制磁極的情況多。這種情況下，由傾斜磁場(chǎng)而產(chǎn)生的變動(dòng)磁場(chǎng)不只是由渦電流而產(chǎn)生的磁場(chǎng)，由具有磁性體的滯后作用特性的鐵制磁極的磁化而導(dǎo)致的殘留磁場(chǎng)也會(huì)對(duì)圖像施加不好的影響，減少這些成為重要的課題。
[0006]作為本技術(shù)領(lǐng)域的【背景技術(shù)】有日本特開平05-182821號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)。該公報(bào)中公開了通過在靜磁場(chǎng)磁極的表面使用從傾斜磁場(chǎng)側(cè)層疊軟性鐵氧體、層疊硅鋼片的磁極片而降低由傾斜磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的渦電流的技術(shù)。另外，在日本特開2004-65714號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)有相對(duì)于深層部在表層部以小形狀設(shè)置層疊于靜磁場(chǎng)磁極的表面上的硅鋼片的磁極片而降低向鐵制磁極的傾斜磁場(chǎng)的泄露磁場(chǎng)的技術(shù)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平05-182821號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-65714號(hào)公報(bào)
[0010]如專利文獻(xiàn)I所示，在離傾斜磁場(chǎng)線圈最近的靜磁場(chǎng)磁極表面上設(shè)置電阻值大，滯后作用特性小的軟性鐵氧體，能夠降低由渦電流與磁化變化而產(chǎn)生的變動(dòng)磁場(chǎng)。可是，軟性鐵氧體的飽和磁化比硅鋼片等低，由于磁通量不飽和而需要層疊的厚度。在不能充分取得將軟性鐵氧體于硅鋼片合并的厚度的情況下，傾斜磁場(chǎng)的泄露磁場(chǎng)到達(dá)靜磁場(chǎng)磁極表面(鐵制磁極)上，成為由渦電流與磁化變化而產(chǎn)生的變動(dòng)磁場(chǎng)對(duì)畫質(zhì)施加影響的原因。
[0011]在專利文獻(xiàn)2中，通過將靜磁場(chǎng)磁極表層部的硅鋼片制的磁極片變小，降低在硅鋼片表面上產(chǎn)生的渦電流。由于硅鋼片比軟性鐵氧體飽和磁化大，所以，容易抑制層疊厚度?？墒?，為了更有效地抑制渦電流的產(chǎn)生，使磁極片變小時(shí)，外表的電阻增加，增加用于絕緣的間隙，降低占積率，外表的飽和磁化也降低。因此，為了抑制到達(dá)鐵制磁極的傾斜磁場(chǎng)的泄露磁場(chǎng)，需要增加占積率降低程度的硅鋼片的厚度。
[0012]如此，在現(xiàn)有技術(shù)中，可不斷降低靜磁場(chǎng)磁極表面的渦電流產(chǎn)生，也需要在鐵制磁極的表面上厚地設(shè)置硅鋼片或軟性鐵氧體。為了使拍攝空間寬敞，傾斜磁場(chǎng)線圈與鐵制磁極的間隔盡量狹窄的結(jié)構(gòu)由于不需要增加靜磁場(chǎng)磁鐵的磁性能量所以是有效的。另一方面，為了傾斜磁場(chǎng)線圈在拍攝空間內(nèi)有效地產(chǎn)生傾斜磁場(chǎng)，傾斜磁場(chǎng)線圈與軟性鐵氧體或硅鋼片表面之間的間隔寬闊為好。
[0013]如此，在現(xiàn)有技術(shù)中，可減小在靜磁場(chǎng)磁極表面上產(chǎn)生的渦電流，另一方面，對(duì)鐵制磁極的傾斜磁場(chǎng)的泄露磁場(chǎng)有增加的傾向。由此，有由在鐵制磁極上產(chǎn)生的渦電流與磁化變化產(chǎn)生的變動(dòng)磁場(chǎng)對(duì)畫質(zhì)產(chǎn)生影響的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明是鑒于這樣的事實(shí)而發(fā)明的裝置，其課題在于提供具備在傾斜磁場(chǎng)發(fā)生時(shí)在鐵制磁極中，抑能夠制由泄露磁場(chǎng)而產(chǎn)生的渦電流磁場(chǎng)與由磁化變化而產(chǎn)生的變動(dòng)磁場(chǎng)的產(chǎn)生，并且，通過使拍攝空間變得寬敞，提高被檢者的舒適性且得到良好畫質(zhì)的機(jī)構(gòu)的MRI裝置。
[0015]為了解決上述課題，在本發(fā)明中，在具備具有磁性體磁極的靜磁場(chǎng)磁鐵與傾斜磁場(chǎng)線圈的MRI裝置中，與拍攝空間對(duì)置的磁性體磁極由大致圓盤狀的鐵制磁極、大致圓環(huán)形狀的鐵制磁極與大致瓦片形狀的硅鋼片的磁極片構(gòu)成，在上述圓盤狀的鐵制磁極的表面層疊上述瓦片形狀的硅鋼片的磁極片，上述圓盤狀的鐵制磁極在圓周方向上被分割，通過絕緣物或空隙而相互絕緣。尤其在圓盤形狀的外周側(cè)部分沿圓周方向被分割。
[0016]本發(fā)明的效果如下。
[0017]根據(jù)本結(jié)構(gòu)的MRI裝置，能不擴(kuò)大構(gòu)成靜磁場(chǎng)磁鐵的圓盤形狀的鐵制磁極與傾斜磁場(chǎng)線圈之間的間隔地抑制在磁性體磁極上產(chǎn)生的渦電流。即，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制渦電流磁場(chǎng)以及殘留磁場(chǎng)、得到良好畫質(zhì)的MRI裝置。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的MRI裝置的靜磁場(chǎng)磁極部分的局部主視圖。
[0019]圖2是作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的MRI裝置的示意外觀立體圖。
[0020]圖3是表示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的MRI裝置的結(jié)構(gòu)與傾斜磁場(chǎng)的磁通量分布的局部剖視圖。
[0021]圖4是表示利用現(xiàn)有技術(shù)的在靜磁場(chǎng)發(fā)生源中具有超導(dǎo)線圈的MRI裝置的磁極結(jié)構(gòu)中的靜磁場(chǎng)分布與傾斜磁場(chǎng)分布以及渦電流流道的局部剖視圖。
[0022]圖5是表示利用現(xiàn)有技術(shù)的在主要的靜磁場(chǎng)發(fā)生源中具有永久磁鐵的MRI裝置的磁極結(jié)構(gòu)中的靜磁場(chǎng)分布與傾斜磁場(chǎng)分布以及渦電流流道的局部剖視圖。
[0023]圖6是由MRI裝置的數(shù)值模擬而來的現(xiàn)有技術(shù)的磁極結(jié)構(gòu)與由第一實(shí)施方式的磁極結(jié)構(gòu)中的渦電流而產(chǎn)生的磁通量密度的時(shí)間變化的比較。
[0024]圖7是表示第二實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部主視圖。
[0025]圖8是表示第二實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
[0026]圖9是表不第三實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部主視圖。
[0027]圖10是表示第三實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
[0028]圖11是表示第四實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部主視圖。
[0029]圖12是表示第四實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
[0030]圖13是表不第五實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部主視圖。
[0031]圖14是表不第五實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
[0032]圖15是表不第六實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的磁極結(jié)構(gòu)的局部主視圖。
[0033]圖16是第六實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)的剖視圖。
[0034]圖17是在永久磁鐵型MRI裝置中的第七實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)的局部主視圖。
[0035]圖18是第七實(shí)施方式的靜磁場(chǎng)磁鐵的局部剖視圖。
[0036]圖19是表不第七實(shí)施方式其他實(shí)施例的靜磁場(chǎng)磁鐵的局部剖視圖。
[0037]圖中:1 一磁極，2—返回磁輒，3—拍攝空間，4 一靜磁場(chǎng)以及表不其方向的箭頭，5—被檢者，6—可動(dòng)式床，7—磁極圓盤部，7a—圓